生物与能源专业考研(生物能源与过程研究)

生物能源与过程研究

生物能源，又称绿色能源，它是指从生物质中得到的能源，是人类最早利用的能源。生物能源是由太阳能转化而来的，只要有太阳，生物能源就会取之不尽。

其通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物能的在使用过程中又生成二氧化碳和水，形成一个物质的循环过程，从理论上看二氧化碳的净排放其实为零。生物能源是一种可再生的绿色环保能源，是可以不断开发和使用的生物能源，其符合可持续科学发展观和循环经济的理念。

因此，利用高科技技术手段开发生物能源，已成为当今世界发达国家在能源战略方面的重要部分。

生物能一直与太阳能、风能、水能以及地热能等一起作为新能源的代表，现在它受关注的程度却直线上升。

据科学家们提供的资料显示，全球每年由光合作用产生的生物质为1440亿吨～11800亿吨。

从理论上讲，在自然光照的条件下，太阳光能转化率为18.7%～28%，而目前世界上最好的光电池的能量转换效率只有10%～18%，有此可以看出，生物能挖掘的潜力还非常大。

而对于风能和太阳能来讲，它们都还存在一定的技术问题和成本问题，所以普及推广相当不易。

目前，由于全球油价高走，因此各国都在努力开发可再生的替代能源，其中乙醇是最被看好的能源之一。乙醇的近期市场是用于车辆的燃料，由于乙醇无污染、可再生，又比石油价格低廉，因此乙醇将顺理成章地进入以石化为基础原料的领域。

同时，乙醇还可以广泛适用于食品、饮料、医药、香精、香料等加工领域，是一种优良的日用化工基本原料。由于人类对乙醇的需求量日益增加，而乙醇的主要原料是以玉米、小麦等为主的粮食作物，如果长此下去的话，将对人类的温饱问题带来一定的威胁，所以这时，“非粮”乙醇被推上了科技前沿，人类将迎来非粮生物能源的新时代。目前，广西已成为中国首个推广使用非粮原料生产乙醇汽油的省份，使用的乙醇燃料是以非粮作物木薯为原料生产的。

这标志着中国生物能源的发展向前迈出了坚实的一步，今后中国将逐步走向“非粮化”。

生物质可以很好的把太阳能吸收和储存起来。

太阳能照射到地球上后，其能量一部分转化为热能，一部分则被植物所吸收，转化为了生物质能。

由于转化为热能的太阳能能量密度非常低，从而不容易被人类所收集，只有利用很少的一部分，其他大部分就储存于大气和地球中的其他物质中；生物质在光合作用下，能够把太阳能收集起来，储存在有机物中，这些能量就是人类发展所需能源的源泉和基础。

基于这种独特的形成过程，生物质能既不同于常规的矿物能源，又有别于其他的新能源，从而具有两者的特点和优势，成为了人类最主要的可再生能源之一。

研究人员还指出，随着以基因技术为代表的现代科技的推广和应用，以纤维质为原料生产乙醇正在逐步成为现实。

纤维质可以说是地球上资源储存量最为丰富的可再生资源，它主要包括草、红薯、甘蔗、土豆等不与口粮争地、争水的高产、高糖或耐旱、耐碱经济作物，还包括秸秆、农作物壳皮、树枝、落叶、果壳林业边脚余料和城乡固体垃圾，这些原料可谓是取之不尽，用之不竭的资源。

据科学家测算，中国每年只要把农作物秸秆资源的一半转化为乙醇，就将超过中国每年汽油消耗量的1.2倍以上。

因此，专家指出，只有用纤维质作为乙醇的生产原料，才能满足于人类在未来石油时代对液体能源的大量需求。21世纪是科学技术迅速发展的新世纪，可持续发展也是当前经济发展的趋势所在。

面对化石能源的枯竭和环境的污染，生物能源的开发和利用为经济的可持续发展带来了光明。生物能源作为可再生、非常环保的新能源，具有无法超越的优越性，必将推动21世纪的经济发展和环境保护工作更上新台阶。

生物能源与过程研究期刊

Joule期刊是Cell Press旗下自2017年9月创刊的第二本自然科学领域的旗舰期刊。主要收录高水平能源领域相关的文章，涉及电池、催化、太阳能、生物能源等一切能源相关领域。

Joule《焦耳》在创刊第四年之际获得了广泛的关注与认可，成为能源领域高影响力期刊。

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